STM32 电机控制 SDK MCFW-6.4.1
用于构建驱动 STM32 的 PMSM 电机应用的软件开发套件
正交编码器传感器反馈处理

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正交增量编码器被广泛用于读取电机转子位置。

顾名思义,增量编码器实际上读取了相对于初始位置的角位移:如果已知该位置,那么转子的绝对角也已知。因此,处理编码器反馈时,在任何故障事件或微控制器复位后,首次启动前必须进行转子预置。

正交编码器有两个输出信号(如下图所示),分别为TI1和TI2)。结合编码器接口模式中的标准定时器,一旦执行上述对准程序,只需读取用于解码编码信号的计时器计数器,即可获得实际转子角度的信息——从而获得滚转方向。由于每个编码器传感器脉冲时计时器增加四倍,计时器自动重新装填寄存器TIMx_ARR寄存器被设置为(4*(每旋转脉冲数)-1)。

为了MC库及MC API提供的信息,转子角以“s16度”表示(参见测量单位)。

编码器输出信号:计数器作

转子角速度可以很容易地计算为角位置的时间导数。

使用编码器时设置系统

应格外注意何谓正滚动方向:该软件库假设正滚动方向是机器的正滚动方向,而机器采用三相正序系统。

因此,由于编码器输出信号与微控制器输入引脚的接线方式,实际滚动方向与读取方向之间可能存在符号差异。为避免此类读取错误,应用以下程序:

  1. 用手将转子朝假设为正的方向转动,观察三相电机所感应的B电动势。如果没有真实的中性点,可能需要用三个电阻重建一个中性点。
  2. 将电机相位连接到硬件,并遵循正序(例如在使用MB459板时,可以将电机相位的正序列连接到J5 2、1和3)。
  3. 在编码器配置中运行固件,然后用手将转子朝假设的正向转动。如果液晶显示屏上显示的速度为正,则连接正确;否则,只需交换并重新布线编码器输出信号即可纠正。

如果这不切实际,可以通过 ST MC Workbench 图形界面修改软件设置(见 GUI 帮助文件)。

对齐设置

正交编码器是一种相对位置传感器。鉴于执行现场导向控制需要绝对信息,因此必须建立一个0°位置。该任务通过对准阶段完成,该阶段在第一次电机启动时进行,且可选择在任何故障事件后进行。它通过施加一个定子磁通,其大小呈线性递增且方向恒定。

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